安森美NCx703x系列单向电流检测放大器技术深度解析-电子发烧友网

安森美 NCx703x单向电流检测放大器是高压电流检测放大器，设计用于在各种应用中进行精确电流测量。安森美 NCx703x包括NCS7030、NCS7031、NCV7030和NCV7031器件。这些放大器在-6V至80V范围内具有出色的输入共模抑制性能，即使在具有挑战性的环境中也能确保精确的性能。这些元件具有14V/V和20V/V增益选项，在整个温度范围内的最大增益误差为 ±0.3%。NCx703x放大器非常适用于汽车和工业应用，可通过检测电阻器提供可靠的电流检测。此外，这些放大器采用紧凑型SOIC-8和Micro8封装，因此适用于空间受限的设计。

数据手册；*附件：onsemi NCx703x单向电流检测放大器数据手册.pdf

特性

100 kHz 带宽
输入失调电压：±300V（最大值，整个温度范围内）
整个温度失调漂移：±3V/°C（最大值）
增益选项：14V/V和20V/V
整个温度范围内的增益误差：±0.3%（最大值）
1.5 mA典型静态电流
电源电压范围：3V至5.5V
共模输入电压范围
- 工作温度范围：-6 V至80 V
- 耐受电压：-14 V至85 V
最小共模抑制比 (CMRR)：85 dB
PSRR：75dB（最小值）
最大输入电流：±10 mA
±50 mA最大输出电流
最大连续总功耗：200mW
最大闭锁电流：±100mA
低通滤波器（1极或2极）
扩展环境温度范围：-40 °C至++150 °C
Micro8外壳846A-02和SOIC-8 NB外壳751-07封装选项
NCV前缀表示汽车级选项
湿度灵敏性等级（MSL）为1级
无铅器件

简化框图

应用原理图

‌安森美NCx703x系列单向电流检测放大器技术深度解析‌

‌引言‌
安森美半导体的NCx703x系列（含NCS7030/NCS7031/NCV7030/NCV7031）是一款专为高共模电压环境设计的精密电流检测放大器。其独特的两级架构（前置放大器+缓冲器）和高达80V的共模电压承受能力，使其在工业控制、汽车电子和电源管理等领域具有重要应用价值。本文基于最新版数据手册（2024年10月 Rev.P9），从核心技术参数、架构设计到实际应用进行全面剖析。

‌一、核心特性与性能边界‌

‌电气参数亮点‌
- 工作电压范围：3V-5.5V（兼容低压系统）
- 静态电流：典型值1.5mA（优化功耗设计）
- 增益选项：14V/V（NCS7030）和20V/V（NCS7031）
- 全温区增益误差：最大±0.3%（-40℃至150℃）
- 共模抑制比(CMRR)：85dB最小值（10kHz时达65dB）
- 输入失调电压：最大±300μV（扩展至±400μV@150℃）
‌极限工作条件‌（需严格遵循）
- 共模输入生存范围：-14V至85V
- 工作温度范围：-40℃至150℃（符合车规级要求）
- ESD防护等级：HBM模式±7000V（输入引脚）

‌二、创新架构与引脚功能‌

‌两级放大结构‌
- 前置放大器：固定增益7V/V(7030)或10V/V(7031)
- 输出缓冲器：固定增益2V/V
- 独特设计：预留A1（前置输出）/A2（缓冲输入）引脚，支持外部滤波网络和增益调节
‌引脚定义详解‌
- +IN/-IN：差分检测输入端（支持Kelvin连接）
- A1/A2：灵活配置节点（支持增益调整/滤波实现）
- 注：NCS7031的NC引脚需悬空，NCS7030的VS引脚位置互换

‌三、关键应用技术解析‌

‌高低侧检测配置‌
- ‌高侧检测‌（图2）：直接监测负载电流，可检测对地短路故障
- ‌低侧检测‌（图27）：简化电路设计，避免干扰接地路径
‌增益灵活调节方案‌
- ‌降低增益‌（图29）：在A1-A2节点并联电阻REXT
  计算公式：G_ADJ- = [REXT/(REXT+100kΩ)]×G
- ‌提升增益‌（图30）：通过正反馈电阻连接
  计算公式：G_ADJ+ = [REXT/(REXT-100kΩ)]×G
- ‌单极滤波‌（图31）：利用内部100kΩ电阻+外部电容实现
  截止频率：f_FILT = 1/[2π×100kΩ×C_FILT]
‌输入滤波设计规范‌（图33）
- 滤波电阻取值：≤10Ω（避免影响CMRR）
- 电容选择原则：C_FILT ≥ L_SHUNT/(20×R_SHUNT)
- 特殊场景：针对<1mΩ分流电阻时，必须配置输入滤波以抑制电感效应